CN207272188U - 用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置 - Google Patents
用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于增材制造技术领域，公开了一种用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置。本实用新型公开的用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，包括夹具和铺粉条，所述铺粉条横向安装于夹具底部，所述铺粉条采用柔性材料，所述铺粉条为圆柱形结构。该铺粉装置由一个夹具和一个铺粉条构成，结构简单，安装方便；其采用柔性铺粉，不会刮坏零件，该柔性铺粉条对金属粉末还有压实作用，可以保证铺粉平面均匀厚实，该铺粉条采用圆柱形结构，可以360°旋转使用，经济性大大提高，尤其适用于精细多孔结构的激光选区熔化成型。
Description
技术领域
本实用新型属于增材制造技术领域，具体地说，是一种用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置。
背景技术
增材制造(Additive Manufacturing，AM)是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被誉为“具有工业革命意义的制造技术”。该技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件，其中粉床式增材制造是研究和应用较为广泛的一类技术。粉末床熔化成型是采用能量集中的热源选择性的熔化粉末床上的粉末，粉末材料被热源熔化后冷却成固态，然后逐层累积成实体零件。目前常见的粉末床熔化工艺有激光选区烧结、激光选区熔化、直接金属成型和电子束选区熔化等。该类成型技术目前广泛应用在航空航天、生物医疗、军工、冶金、建筑、汽车、电子、珠宝、模具等行业。
粉末床熔化成型的工作原理是：铺粉装置在加工仓上铺上一层金属粉末，根据每一层的切片数据，加工热源选择性地熔化金属粉末，得到成型零件的每一层形状，然后加工仓下降一层，铺粉装置再铺一层金属粉末，热源再继续熔化该层粉末；如此逐层累积，最终得到成型的金属零件。在成型过程中，铺粉的效果对于最终零部件的性能起着关键作用。现有的铺粉装置主要是金属刮板、金属辊等刚性刮刀，金属零件表面有凸起存在时，刮刀刚性过大时容易刮坏零件，刮刀刚性过小时会使铺粉平面不平整，进而影响最终成型零件的性能。尤其是对于精细多孔结构等精密度较高的零件，更是没法使用刚性铺粉装置来完成整个加工过程。
为避免出现上述问题，现有技术通常采用增设弹簧、弹性块等方式来让金属刮刀实现柔性铺粉功能，这样的柔性金属片虽然能越过凸起，但是对凸起没有任何改善，另外金属片对粉末的压实作用很小，因而对铺粉效果也没有任何优化。相比金属片而言，使用柔性材料的铺粉装置可以更好地实现铺粉，如专利CN 203863021U公开了一种激光选区熔化成型系统的易夹紧式柔性铺粉装置，使用硅橡胶材料，避免铺粉装置与零件发生刚性碰撞，又能保证铺粉紧实，不会产生弹粉和扬粉现象。但是，该专利使用的铺粉刷头部截面形状呈锥形、三角形或者尖曲面，在零件成型过程中，激光每烧结一次，铺粉刷就会来回铺一次粉，磨损非常大，只要铺粉刷有一点损坏，都会影响整个铺粉过程，进而影响整个零件成型效果，因此必须勤换铺粉刷。这种铺粉装置拆装比较麻烦，经济性也有待提高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、经济性高的用于粉床式增材制造 的柔性铺粉装置。
本实用新型公开的用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，包括夹具和铺粉条，所述铺粉条横向安装于夹具底部，所述铺粉条采用柔性材料，所述铺粉条为圆柱形结构。
优选地，所述夹具上对称开设有安装孔，所述安装孔为长度方向沿竖向设置的圆角矩形。
优选地，所述安装孔的数量为4-6个，安装孔的两头圆角孔径为3-5mm，矩形长3-5mm。
优选地，所述夹具底部开设有与铺粉条相适配的圆弧形安装槽，所述铺粉条设置于圆弧形安装槽内并且铺粉条下端伸出夹具。
优选地，所述铺粉条直径为1-2cm，铺粉条下端伸出夹具的长度为2-5mm。
优选地，所述夹具与铺粉条的安装间隙为0.05-0.1mm。
优选地，所述夹具尺寸长为10-50cm，宽2-4cm，高3-5cm，所述铺粉条长度与夹具长度相适配，长为10-50cm。
优选地，所述柔性材料为硅橡胶或聚醚橡胶。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的铺粉装置由一个夹具和一个铺粉条构成，结构简单，安装方便。
2、本实用新型采用柔性铺粉，不会刮坏零件，该柔性铺粉条对金属粉末还有压实作用，可以保证铺粉平面均匀厚实。
3、该铺粉条可以360°旋转使用，经济性大大提高。
4、该铺粉条尤其适用于精细多孔结构的激光选区熔化成型。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型的侧视图。
附图标记：1—夹具，2—安装孔，3—铺粉条下端，4—铺粉条。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
如图1、图2所示，本实用新型的用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，包括夹具1和铺粉条4，所述铺粉条4横向安装于夹具1底部，所述铺粉条4采用柔性材料，所述铺粉条4为圆柱形结构。
在增材制造过程中，每次打印结束后，需要检测铺粉条下端3是否有损坏，现有技术中头部截面形状呈锥形等形状的铺粉条4，即使出现较小的损坏也需要进行整体更换，而本实用新型的铺粉条4采用圆柱形结构，其截面为圆形，若铺粉条下端3出现损坏，可以将其取出来，将损坏部分旋转装入夹具1，完好部分作为铺粉条下端3继续铺粉，这样铺粉条4整个360°圆柱面都可以用于铺粉，经济性大大提高，此外，铺粉条下端3的作用面为圆弧面，其相对于现有的锥形、三角形或者尖曲面等形状具有更高的耐磨性和抗损坏能力。
现有的夹具1多采用螺栓安装于激光成型设备上，夹具1安装孔2一般为圆形，直接固定在成型设备上，高度无法随意调节，为解决这一问题，如图1所示，所述夹具1上对称开设有安装孔2，所述安装孔2为长度方向沿竖向设置的圆角矩形。螺栓可以在矩形区任意调节，从而实现夹具1高度的调整。通常情况下，安装孔2的数量为4-6个，安装孔2的两头圆角孔径为3-5mm，矩形长3-5mm。
铺粉条4与夹具1的安装方式可参考现有螺钉固定、夹持固定等方式，针对本实用新型的圆柱形铺粉条4，如图2所示，这里提供一种更为优良的安装方式，所述夹具1底部开设有与铺粉条4相适配的圆弧形安装槽，所述铺粉条4设置于圆弧形安装槽内并且铺粉条下端3伸出夹具1。此种安装方式不但拆装方便，铺粉条4直接塞入夹具即可，而且有利于铺粉条4的角度的调整。所述铺粉条4直径通常为1-2cm，铺粉条下端3伸出夹具1的长度为2-5mm。为了保证安装效果良好，夹具1和铺粉条4具有很好的贴合度，夹具1和铺粉条4具有一定的安装间隙，所述夹具1与铺粉条4的安装间隙为0.05-0.1mm。
就夹具1的整体尺寸而言，作为优选方式，所述夹具1尺寸长为10-50cm，宽2-4cm，高3-5cm，所述铺粉条4长度与夹具1长度相适配，长为10-50cm。就铺粉条4采用的柔性材料而言，其需要满足耐磨性和耐热性的要求，本实用新型的铺粉条4采用硅橡胶或聚醚橡胶材料。
Claims (8)
1.用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，包括夹具(1)和铺粉条(4)，所述铺粉条(4)横向安装于夹具(1)底部，所述铺粉条(4)采用柔性材料，其特征在于：所述铺粉条(4)为圆柱形结构。
2.如权利要求1所述的用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，其特征在于：所述夹具(1)上对称开设有安装孔(2)，所述安装孔(2)为长度方向沿竖向设置的圆角矩形。
3.如权利要求2所述的用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，其特征在于：所述安装孔(2)的数量为4-6个，安装孔(2)的两头圆角孔径为3-5mm，矩形长3-5mm。
4.如权利要求1所述的用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，其特征在于：所述夹具(1)底部开设有与铺粉条(4)相适配的圆弧形安装槽，所述铺粉条(4)设置于圆弧形安装槽内并且铺粉条下端(3)伸出夹具(1)。
5.如权利要求4所述的用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，其特征在于：所述铺粉条(4)直径为1-2cm，铺粉条下端(3)伸出夹具(1)的长度为2-5mm。
6.如权利要求4所述的用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，其特征在于：所述夹具(1)与铺粉条(4)的安装间隙为0.05-0.1mm。
7.如权利要求1所述的用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，其特征在于：所述夹具(1)尺寸长为10-50cm，宽2-4cm，高3-5cm，所述铺粉条(4)长度与夹具(1)长度相适配，长为10-50cm。
8.如权利要求1所述的用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置，其特征在于：所述柔性材料为硅橡胶或聚醚橡胶。
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| CN201820012753.8U CN207272188U (zh) | 2018-01-04 | 2018-01-04 | 用于粉床式增材制造的柔性铺粉装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112916877A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-08 | 华中科技大学 | 一种多孔发汗金属结构的高质量激光选区熔化成形方法 |
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2018
- 2018-01-04 CN CN201820012753.8U patent/CN207272188U/zh active Active
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| CN112916877A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-08 | 华中科技大学 | 一种多孔发汗金属结构的高质量激光选区熔化成形方法 |
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